如中央离子是d6时，前三个d电子会排在能量较低的t2g上，但第四个电子是排在t2g上与前三个电子中的一个配对，还是排在eg上，这主要决定分离能和配对能P的相对大小。电子配对能P是一个电子与另一个电子配对需克服的能量。如配位体为强场配位体 （如CN配位体），则第四个电子宁愿克服电子成对能在t2g上，（如图－A所示），如配位体为弱场配位体（如H2O、F配位体），则第四个电子宁愿克服电子成对能Δ排在eg上（如图一B所示）。同理d6中央离子在正八面体配位场中的电子结构，在强场中有图二（A）的电子排布，在弱场中有图二（B）的电子排布。强场络合物因未配对电子少属于低自旋络合物（共价配键），弱场络合物因未配对电子多属于高自旋络合物（电价配键）。
dz2 dx2?y2 dxy dyz dxz
A
eg t2g
dz2 dx2?y2 dxy dyz dxz
B
图一 中央离子在Oh场中的电子结构
dz2 dx2?y2 dxy dyz dxz
A
eg t2g
dz2 dx2?y2 dxy dyz dxz
B
－
－
图二 d6中央离子在Oh场中的电子结构
5．磁化率的测量
测定磁化率的方法很多，有兴趣者可参考［2］。本实验采用古埃天平测定物质的XM。本实验的装置图如图三所示。
将圆柱形样品物质悬挂在天平的一个臂上，使样品的底部处于电磁铁的中心，即磁场强度最强处。样品应足够长，使其上端顶部的磁场为零。这样圆柱形样品就处在一不均匀的磁场中，沿样品轴心方向Z，存在一磁场强度梯度
图三 古埃磁天平示意图...................................................?H，则作用于样品的力： ?zf =
O?H(X?X空)AH?zdz
?H (17)
式中：A为样品截面积；X空为空气的磁化率，H为磁场强度。如忽略空气的磁化率，则： f =
?XAHOH?H12dz?XHA (18) ?z2由天平称得装有被测样品的样品管和不装样品的空样品管在加与不加磁场时重量变化ΔW求出：
f1 = ΔW空管?g(19) f2 = ΔW样品＋空管?g(20)
式中 ΔW空管 = W空管＋磁场－W空管 (21) ΔW样品＋空管 = W样品＋空管＋磁场－W样品＋空管(22)
式中W空管为不加磁场时空样品管的质量，W样品＋空管为装有样品的样品管不加磁场时的质量。显然，不均匀磁场作用样品的力f = f2－f1，于是有：
1XH2A = (ΔW样品＋空管－W空管 )g (23) 2整理后得：
X =
2(?W样品＋空管??W空管)gH?A2 (24)
由于XM = 则有：
WMX，ρ =
h?AρXM =
2(?W样品＋空管??W空管)ghMWH2 (25)
式中h为样品高度，W为样品重量，M为样品克分子量。
在天平上测出W，ΔW，H，用直尺测出h，查出M，g取981则可算出XM；再由(16)式： n(n?2)?3KTXM (16’) 2NO?即可推算出样品物质中未成对电子数n。
磁场强度可用CT5型高斯计测出，或用已知克磁化率的莫尔氏盐进行间接标定。
Xm?9500?10?6(26) T?1
2.3. 实验仪器与试剂
仪器名称 MB-1A型磁天平 生产厂家 南京南大万和科技有限公司 数量 1 2 3 3 3 3 1 1 TU1901 双光束紫外可见分北京普新通用仪器有限责任光光度计 公司 玻璃样品管 玛瑙研钵 牛角勺 小塑料漏斗 直尺 \\ \\ \\ \\ \\ 三水合六氰铁酸钾(分析纯国药集团化学试剂有限公司 AR) 七水合硫酸亚铁(分析纯AR) 国药集团化学试剂有限公司 六水合硫酸亚铁铵(分析纯国药集团化学试剂有限公司 AR)
表1 实验仪器及试剂
1 1
2.4. 实验步骤
1．仪器调试
将电压电流调节器旋钮反时针方向旋到底，这时方可打开日光灯开关和电源开关。将电压电流调节旋钮慢慢向顺时针方向旋转，让电流逐渐升至2A预热2分钟后，磁天平方可使用。在以后的使用中，通过电压电流调节器，调节电流时要平稳、缓慢，以防因升高或降低电流太快而损坏晶体管元件。
测准磁场强度是本实验的重要步骤。先对CT5高斯计机械调零。校准和各使用档调零。其方法如下：A）机械调零：在未开机前，旋钮离开“关”指向任何一档，旋动表盖中央调零器凹槽，使指针准指0位线（教师已调好）。B）校准：开通电源，量程旋钮指示“校准”档，预热5分钟，调节右下首“校准”凹槽，使指针准指“校准”线。C）放大器0位调节，量程旋钮指示“0”档，调节右下首“0”孔中凹槽，使指针指0位线。D）“调零”调节：先将量程旋钮指示“50”档，旋转“调零”旋钮，使指针准批“0”位线。再将量程旋钮指示到需要测量的量限上，（本实验用1K档），重新调节“调零”旋钮，使指针指“0”位线。这时方可进行磁场测量。测量时将霍尔变送器垂直地放入磁极中，使距变送器顶端3－4mm处的测量元件位于磁场磁极中心磁场最大值的地方，可稍微平移和转动霍尔探头，使高斯计的指针指在最大值的方法来确定。如高斯计指针反向，只须将探头转动180°方可。
2．磁场两极中心处磁场强度H的测定
(1)用高斯计重复测量五次，分别读取励磁电流值（本实验用I1 = 3A，I2 = 4A）和对应的磁场强度值。
(2)用已知Xm的莫尔氏盐标定对应于励磁电流3A和4A的磁场强度。标定步骤如下： ①将电流调至0A，取一支清洁、干燥的空样品管悬挂在古埃磁天平的挂钩上，使样品管底部正好与磁极中心线齐平。准确称得空样品管重量；然后将励磁电流由小至大调节至1A，迅速且准确地称取此时空样品管的重量；继续由小至大分别调节励磁电流至2A、3A、4A再称重量；继续将励磁电流升至5A，接着又将励磁电流缓降至4A，再称空样品管重量；又将励电流由大至小分别降至3A、2A、1A，分别再称重量；将励磁电流降至零，又称取一次样品管重量。上述数据按下表记录。
空样品管 W（增大） W（减小） W（平均）ΔW
0A 1A 2A 3A 4A
上述励磁电流由小至大，再由大至小的测量方法，是为了抵消实验时磁场剩磁现象的影响。此外实验时还须避免气流对测量的影响，并注意勿使样品管与磁极相碰，磁极距离不得随意变动，每次称量后应将天平托起。
同法重复测定一次，将二次测得的数据取平均值。
②取下样品管，将事先研细的莫尔氏盐通过小漏斗装入样品管，在装填时须不断将样品管底部敲击皮垫，务使粉末样品均匀填实，直至装满约15厘米高。用直尺准确量取样品高度h。同上法，将装有莫尔氏盐的样品管置于古埃天平的挂钩上，在0A、1A、2A、3A、4A、（5A）、4A、3A、2A、1A、0A电流下进行称量。测量两次，取两次数据的平均值。测定完毕，将样品管中的莫尔氏盐倒入回收瓶中，然后洗净、干燥备用。
3．测定FeSO4?7H2O和K4Fe(CN)6?3H2O的摩尔磁化率。
重复(2)①操作，装入测定样品，重复上述②的实验步骤。
3. 实验数据记录与处理
详见“附文”。
4. 实验结果及讨论
4.1. 实验结果
实验结果如下：
莫尔盐标定得到磁场强度：